液晶显示装置及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示装置及其制造方法。更详细来讲，在取向膜等的基底膜上设 置有用于特性改善的聚合物层的液晶显示装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置作为能够实现轻量、薄型、低耗电量的显示装置普及较广，成为能够 实现智能手机、平板终端等的移动用途和各种显示器、大型电视等日常生活、业务中不可或 缺的部件。在这样的液晶显示装置中，能够实现视野角扩大、对比度提高，显示品质得到进 一步提尚，并不断发展而具有更多的功能。
[0003] 但是，现有的液晶显示装置，对液晶施加电场来控制液晶分子的排列，由此改变透 过液晶层的光的偏振状态，调节通过偏光板的光的量而进行显示。
[0004] 液晶显示装置的显示性能，因施加了电场时的液晶分子的排列状态和施加电场的 大小和方向而受到影响。作为这样的液晶显示装置的显示模式，根据在不被施加电场时的 液晶分子的排列状态和施加电场的方向而存在各种模式。
[0005] 作为液晶显示装置的显示模式，能够列举使具有负的介电常数各向异性的液晶分 子相对于基板面垂直取向的垂直取向（VA :Vertical Alignment)模式、使具有正或者负 的介电常数各向异性的液晶分子与基板面平行地取向并对液晶层施加横电场的面内开关 (IPS :In_Plane Switching)模式、条纹状电场开关（FFS :Fringe Field Switching)模式 等。
[0006] 其中，使用具有负的介电常数各向异性的液晶分子，作为取向限制用构造物设置 有堤（肋）、电极的切口部（狭缝）的MVA(Multi-domain Vertical Alignment)模式，即使 不对取向膜实施摩擦处理也能够将电场施加时的液晶取向方位控制成多方位，视角特性优 良。但是，在现有的MVA模式的液晶显示装置中，突起的上方或者狭缝的上方成为液晶分子 的取向分割的边界导致白显示时的透射率变低，在显示中能够看见暗线，因此存在改善的 余地。
[0007] 因此，作为获得能够高亮度且高速响应的液晶显示装置的方法，提出了使用利用 聚合物的取向稳定化技术（以下也称为PS (Polymer Sustained)技术。）（例如参照专利文 献1~8。）。其中，在使用聚合物的预倾角赋予技术（以下也称为PSA(Polymer Sustained Alignment)技术。）中，将由具有聚合性的单体、低聚物等的聚合性成分混合而成的液晶组 成物封入基板间，对基板间施加电压在使液晶分子预倾（倾斜）的状态下使单体聚合，从而 形成聚合物。由此，即使在变成不施加电压之后，也能够获得以规定的预倾角预倾的液晶分 子，能够将液晶分子的取向方位规定在一定方向上。
[0008] 作为使用聚合性单体的其它的液晶显示元件例如也能够列举高分子稳定化蓝相 (Blue Phase)(例如参照非专利文献1和专利文献9。）等。
[0009] 另外，作为提出聚合性单体自身公开有一种液晶显示元件，具有利用能够施加控 制单元间隙的电压的一对基板，夹持通过电压的施加能够驱动的液晶层的构造，该液晶层 含有控制液晶分子的倾斜的固化物，其中，该液晶分子，利用能量线或者热或者它们的组 合，使由1种或者2种以上的液晶分子构成的液晶组成物（A)和1种或者2种以上的聚合 性化合物聚合而形成，该聚合性化合物中的至少1种在分子内具有2个或者3个以上的聚 合性官能团，并且，2个或者3个以上的聚合性官能团为2种以上的不同的官能团的聚合性 化合物（A)(例如、专利文献10)。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1 :专利第4175826号说明书
[0013] 专利文献2 :专利第4237977号说明书
[0014] 专利文献3 :日本特开2005-181582号公报
[0015] 专利文献4 :日本特开2004-286984号公报
[0016] 专利文献5 :日本特开2009-102639号公报
[0017] 专利文献6 :日本特开2009-132718号公报
[0018] 专利文献7 :日本特开2010-33093号公报
[0019] 专利文献8 :美国专利第6177972号说明书
[0020] 专利文献9 :日本特开2006-348227号公报
[0021] 专利文献10 :日本特开2012-18215号公报
[0022] 非专利文献
[0023] 非专利文献 I :H. Kikuchi，et al.、Nature Materials、1、64_68、2002
【发明内容】
[0024] 发明要解决的技术问题
[0025] 作为使液晶取向的技术具有：作为取向膜的材料使用对光具有活性的材料，对所 形成的膜照射紫外线等的光线，使取向膜产生取向限制力的光取向技术。利用该技术，能够 以不接触的方式对膜面进行取向处理，所以，能够抑制取向处理中的污染、垃圾等的产生， 与摩擦处理不同，能够应用于大型的尺寸的面板。研宄在VA模式的液晶显示装置、IPS模 式的液晶显示装置等中应用该光取向技术，将液晶显示装置量产化。
[0026] 本发明者们发现，该光取向技术尤其在使用使液晶分子在水平方向上取向的水平 取向膜的情况下，存在液晶显示中残影发生较多的问题。尤其是，液晶显示装置尤其期望在 常使用静止图像的用途（监视器等）的情况下降低残影。
[0027] 残影的原因是因为，当对液晶单元的一部分持续施加电压时，即使在不施加该电 压之后，液晶分子也在电压施加时的基板面内的方位角方向上继续取向（液晶分子的对基 板面内的方位角方向的记忆）。这受到聚合物层的有无、成膜条件的影响。
[0028] 在此，上述专利文献10中公开了利用含有聚合性化合物的液晶，来改善残影特 性、预倾角的稳定性的液晶显示器（例如，专利文献10的表3等中公开了液晶分子由于在 专利文献10中记载的聚合性化合物聚合而预倾。）。但是，没有关于取向膜的公开，关于残 影也没有公开改善了液晶分子在电压施加时的基板面内的方位角方向上的继续取向。期望 利用简单的方法更大地改善残影特性。
[0029] 图2是表示本发明者们进行光取向处理制作的液晶单元的残影的情形的照片。在 图2中可知，在作为交流电压（AC)施加部的区域X和作为无交流电压（AC)施加部的区域 Y中，亮度差异变大，在区域X中，明显产生残影。
[0030] 本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种通过适当地形成具有稳定 的取向限制力的聚合物层，将残影充分降低的液晶显示装置。
[0031] 用于解决技术问题的技术方案
[0032] 本发明者们进行了导入以下工序的研宄：在制作使用光取向处理的IPS模式等的 液晶单元时，对液晶中添加聚合性单体，利用热或者光等使聚合性单体聚合而在构成与液 晶层的界面的面上形成聚合物层的高分子稳定化（PS)工序。而且，发现能够利用PS技术 形成稳定的聚合物层，还发现为了解决上述课题，促进用于进行PS化的聚合（以下也称为 PS聚合。）反应是重要的。
[0033] 接着，本发明者们研宄了例如到达在常使用静止图像的用途（监视器等的用途） 中也能够适当应用的程度地充分解决上述课题的手段。而且，发现在两基板设置有基底膜 和聚合物层的液晶显示装置中，在具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在与具有有 源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，使基底膜的成膜条件不同。
[0034] 通过使光取向膜等的基底膜的成膜条件在一对基板间不同，由此能够容易地分开 制作两基板间的聚合物层。具体而言，当在基板上形成光取向膜等的基底膜时，使得用于在 具有梳齿电极基板等的有源元件的基板与玻璃基板等的对置基板之间获得基底膜的烧制 时间、温度等的处理条件或者基底膜的膜厚等的条件不同，由此使要形成的聚合物层在具 有有源元件的基板侧与对置基板侧不同。由此，想到能够适当地控制用于改善残影特性的 聚合物层的层厚和/或者密度，能够更有效地在具有有源元件的基板侧形成聚合物层，能 够彻底地解决上述技术问题，由此达成本发明。
[0035] 即，根据本发明的一个方式是一种包括液晶单元的液晶显示装置的制造方法，该 液晶单元包括：由具有有源元件的基板和与该具有有源元件的基板不同的基板构成的一对 基板；和被夹持于该一对基板间的液晶层，该液晶显示装置的制造方法包括：在具有有源 元件的基板上用光活性材料形成基底膜的工序；在与该具有有源元件的基板不同的基板上 用光活性材料形成基底I吴的工序；使两基板贴合的工序；和使单体聚合，在两基板的基底 膜的液晶层侧形成对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层的工序，其中，在该具有有 源元件的基板上形成基底膜的工序和在与该具有有源元件的基板不同的基板上形成基底 膜的工序中，基底膜的成膜条件不同。
[0036] 优选：在上述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在与上述具有有源元件 的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，各自在基板上涂敷光活性材料并对该光活性材 料进行烧制而形成基底膜，相比于在与该具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的 工序，在该具有有源元件的基板上形成基底膜的工序中的光活性材料的烧制时间长。
[0037] 另外，优选：在上述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序之后且使上述两基 板贴合的工序之前，将该具有有源元件的基板放置在大气中的时间，比在与上述具有有源 元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序之后且使上述两基板贴合的工序之前，将与该 具有有源元件的基板不同的基板放置在大气中的时间长。
[0038] 优选：相比于在与所述具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序，在 所述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序中形成更薄的基底膜。
[0039] 并且，优选：在形成上述聚合物层的工序中，相比于与上述具有有源元件的基板不 同的基板的液晶层侧，在上述具有有源元件的基板的液晶层侧形成层厚厚且/或密度大的 聚合物层。
[0040] 优选：在形成上述聚合物层的工序中，使添加于液晶层中的单体聚合而形成聚合 物层。
[0041] 优选：上述单体包含选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基和环氧 基中的至少一种。
[0042] 优选：在形成上述聚合物层的工序中，将单体光聚合而形成聚合物层。
[0043] 优选：在形成上述聚合物层的工序中，利用紫外线、可见光线或者它们双方使单体 聚合而形成聚合物层。
[0044] 优选：